[의과학 칼럼] 회전근개 파열 치료법 어디까지

김상준 삼성서울병원 의과대학 교수 (신진연구)


회전근개 파열은 주로 운동선수와 같이 어깨를 많이 사용하거나, 나이가 들면서 힘줄에 퇴행성 변화가 생길 때 어깨를 둘러싸고 있는 근육과 힘줄이 파열된 것으로, 어깨 통증의 원인들 중 흔한 질환이다. 파열된 근육과 힘줄을 회복시키는 치료들로는 수술로 파열된 부위를 이어주거나 운동 요법 등으로 파열된 부위를 보호해 시간이 지남에 따라 자연 회복되기를 기다리는 방법이 있다. 퇴행성 변화에 따른 회전근개 파열은 젊은 사람들의 손상에 따른 회전근개 파열과는 달리 회복 속도도 느리거나 대부분 회복되지 않으며, 수술하더라도 재파열의 위험이 높아 수술적 요법에 제한이 많다.

최근 회전근개 파열의 새로운 치료법들의 개발을 위해 자가 혈소판 풍부 혈장, 자가 건세포 이식술, 중간엽 줄기세포 이식술 등이 연구되고 있다. 자가 혈소판 풍부 혈장 내에 있는 α-granule들은 TGF-β (Transforming Growth Factor), PDGF(Platelet Derived Growth Factor) 등과 같은 성장 인자들을 많이 내포하고 있어 파열된 힘줄이나 근육의 회복을 촉진할 것으로 생각되나 실제 임상에서는 회복 촉진에 뚜렷한 효과는 없는 것으로 나타났다. 이와 같이 고령환자들에서 퇴행성 회전근개 파열의 회복을 촉진시키는 것에 대하여는 아직까지 뚜렷한 치료 방법이 없는 상태로 이에 대한 치료법의 개발이 필요한 상태이며, 이에 대한 치료법이 개발된다면 임상에의 유용성은 상당히 높을 것으로 생각된다.

자가조립 펩타이드는 그 조성에 따라 하이드로겔 형태로 만들 수 있으며, 체내에 투여 시 면역거부반응이 적어 줄기세포나 다른 성장인자 들의 서방형 분비(slow release)를 위한 지지체로 사용되어 오고 있다. 또한 자가조립 펩타이드에 다양한 기능성 물질들을 부착함으로써 항염 작용이나 상처 회복에 관여하는 내인적 줄기세포 동원 등 다양한 기능을 나타내게 할 수 있다.

따라서 본 연구팀은 하이드로겔 형태의 자가조립 펩타이드에 혈소판 풍부혈장을 결합시킨 후 이를 퇴행성 회전근개 파열 부위에 주입하게 되면, 자가조립 펩타이드 자체의 치유 효과와 혈소판 풍부혈장에 포함되어 있는 다양한 성장인자들의 서방형 분비에 따른 퇴행성 인대 파열의 회복에 도움이 될 것으로 생각했다.

하이드로겔 형태를 나타내면서, 체내 무독성인 KLD-12 펩타이드에 항염 작용 및 내인적 줄기세포 동원 능력을 지닌 collagen mimetic peptide(CMP) motif를 부착하고, 혈액으로부터 원심분리를 통해 혈소판 풍부혈장을 추출 후, 이들을 합성했다. 15주령 백서 32마리의 앞다리에 있는 회전근개를 수술적 방법으로 절개 후, rota-rod 훈련을 4주간 시켜 퇴행성 회전근개 파열 모델을 만들었다. 회전근개 파열 부위에 주사기를 이용해 군 당 8마리씩 자가조립 펩타이드(SAP group), 혈소판 풍부혈장(PRP group), 자가조립 펩타이드-혈소판 풍부혈장(SAP-PRP group), 또는 생리식염수(Control group)를 각각 투여했다. 이후 행동학적 평가(투여 전, 투여 후 2주, 투여 후 4주), 조직학적 검사 및 면역 거부 반응 검사(투여 후 4주)를 시행해 결과를 확인했다. 연구 수행 결과 혈소판 풍부 혈장을 단독으로 투여한 군보다 자가조립 펩타이드-혈소판 풍부 혈장 복합체를 투여한 군에서 성장인자를 더 오랜 시간 유지하는 할 수 있음을 확인했고, 콜라겐 배열의 호전과 항염 효과 및 자가사멸 억제 효과가 관찰됐다. 자가조립 펩타이드-혈소판 풍부혈장 투여 후 통계적으로 의미 있지는 않았으나, 다른 군들에 비해 최대 보폭이 증가했고 통계적으로 유의한 조직학적 호전이 관찰됐다(참조: J Tissue Eng Regen Med, 2015).

이러한 결과들은 현재까지 퇴행성 회전근개 파열의 회복을 촉진시키는 뚜렷한 비수술적 치료가 없는 상태에서 인대손상의 회복을 촉진시키는 새로운 치료법을 제시하게 됐다. 또한 자가조립 펩타이드-혈소판 풍부혈장의 조직 내 투여 시 조직 적합성과 안전성을 확립해 추후 임상 시험으로의 진행에 도움을 줄 것으로 생각된다.